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算法示例

1. 项目介绍

本项目是一个使用睿尔曼Python开发包完成工程完成不连接机械臂,独立使用算法,进行算法初始化、机械臂型号设置、坐标系设置,运动学正解、运动学逆解,欧拉角转四元数、四元数转欧拉角。

2. 代码结构

RMDemo_AlgoInterface/

├── README.md        <- 项目的核心文档
├── requirements.txt    <- 项目的依赖列表
├── setup.py        <- 项目的安装脚本

├── src/          <- 项目的源代码
│  ├── main.py       <- 程序的主入口
│  └── core/        <- 核心功能或业务逻辑代码
│    └── demo_algo_interface.py      <- 完成不连接机械臂,独立使用算法,进行算法初始化、机械臂型号设置、坐标系设置,运动学正解、运动学逆解,欧拉角转四元数、四元数转欧拉角。
└── Robotic_Arm/      <- 睿尔曼机械臂二次开发包

3.项目下载

通过链接下载 RM_API2 到本地:开发包下载,进入RM_API2\Demo\RMDemo_Python目录,可找到RMDemo_AlgoInterface。

4. 环境配置

在Windows和Linux环境下运行时需要的环境和依赖项:

项目LinuxWindows
系统架构x86架构-
python3.9以上3.9以上
特定依赖--

Linux环境配置

  1. 参考python官网-linux下载安装python3.9。

  2. 进入项目目录后打开终端运行以下指令安装依赖:

bash
pip install -r requirements.txt

Windows环境配置

  1. 参考python官网-Windows下载安装python3.9。

  2. 进入项目目录后打开终端运行以下指令安装依赖:

bash
pip install -r requirements.txt

5. 注意事项

该Demo以RM65-B型号机械臂为例,请根据实际情况修改代码中的数据。

好的,以下是修改后的使用指南,分为两部分:快速运行和代码说明。


6. 使用指南

6.1 快速运行

按照以下步骤快速运行代码:

  1. 参数配置

    打开demo_algo_interface.py 文件,在main函数中可修改以下配置:

    • 配置机械臂及末端版本(默认为RM65标准版机械臂):如果需要调用其它型号机械臂的算法,可配置AlgoController类的初始化参数。
      • arm_model参数指定了机械臂的型号,例如RM75机械臂则修改为:rm_robot_arm_model_e.RM_MODEL_RM_65_E
      • force_type参数指定了机械臂末端版本,例如六维力版本则修改该参数为rm_force_type_e.RM_MODEL_RM_SF_E
    • 配置基座安装角度(默认为正装):通过set_angle方法设置机械臂的初始安装姿态
    • 配置工作坐标系(不设置则按照出厂默认的参数进行计算):通过set_workframe方法修改工作坐标系。
    • 配置工具坐标系(不设置则按照出厂默认的参数进行计算):通过set_toolframe方法修改工具坐标系。
  2. 命令行运行

    在终端进入RMDemo_AlgoInterface目录,输入以下命令运行Python脚本:

    python ./src/main.py
  3. 运行结果

运行脚本后,输出结果如下所示:

Algorithm initialized, handle ID:  0

API Version:  0.3.0 

installation pose set successfully

Work frame set successfully

Tool frame set successfully

Forward Kinematics (flag=1): [-4.2137777711559465e-08, 0.0, 0.8505000472068787, 0.0, 8.742277657347586e-08, 3.1415927410125732]

Forward Kinematics (flag=0): [-4.2137777711559465e-08, 0.0, 0.8505000472068787, 0.0, -4.371138828673793e-08, 0.0, 1.0]

Inverse Kinematics: [0.04380200430750847, -21.288101196289062, -78.31494903564453, -0.09254305809736252, -80.39703369140625, 0.05924007669091225]

Euler to Quaternion: [0.0002963105798698962, 0.9999999403953552, 0.0, 0.0]

Quaternion to Euler: [0.0, -0.0, 3.1415927410125732]

6.2 代码说明

下面是 demo_algo_interface.py 文件的主要功能:

  • 初始化算法

    python
    algo_controller = AlgoController(arm_model, force_type)

    初始化算法,不连接机械臂。

  • 获取API版本

    python
    print("\nAPI Version: ", rm_api_version(), "\n")

    获取并显示API版本。

  • 设置基座安装角度

    python
    algo_controller.set_angle(0, 0, 0)

    设置基座的安装角度。

  • 设置工作坐标系

    python
    algo_controller.set_workframe((0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0))

    设置工作坐标系。

  • 设置工具坐标系

    python
    algo_controller.set_toolframe((0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0), 0, 0, 0, 0)

    设置工具坐标系。

  • 运动学正解

    python
    algo_controller.forward_kinematics(joint, flag_eul)  # Euler angles
    algo_controller.forward_kinematics(joint, flag_qua)  # Quaternion

    使用给定的关节角度进行正向运动学计算。

  • 运动学逆解

    python
    algo_controller.inverse_kinematics(q_in_joint, q_in_pose, flag_eul)

    使用给定的末端位姿进行逆向运动学计算。

  • 欧拉角转四元数

    python
    algo_controller.euler2quaternion(eul)

    将欧拉角转换为四元数。

  • 四元数转欧拉角

    python
    algo_controller.quaternion2euler(qua)

    将四元数转换为欧拉角。

7. 许可证信息

  • 本项目遵循MIT许可证。